Question

打點計時器是高中物理中重要的實驗儀器，下圖中的甲、乙兩種打點計時器是高中物理實驗中常用的，請回答下面的問題：

（1）圖甲是

電磁

（填“電磁”或“電火花”）打點計時器，電源采用的是

交流4-6V

（填“交流4-6V”、“交流220V”、四節干電池）．
（2）某同學在“探究小車速度隨時間變化的規律”的實驗中，用打點計時器記錄了被小車拖動的紙帶的運動情況，在紙帶上依次確定出A、B、C、D、E五個計數點．其相鄰點間的距離如圖所示，每兩個相鄰的計數點之間還有4個計時點未標出．各點到A距離分別為2.88cm，7.20cm，12.96cm，20.16cm．
①每兩個計數點間的時間間隔

0.1

s
②試根據紙帶上數據，計算出打下D點時小車的瞬時速度是

0.648

m/s（保留三位有效數字）
③物體運動加速度

1.44

m/s²（保留三位有效數字）
（3）用打點計時器測定物體的速度，當使用的電源頻率高于50Hz時，如果仍按50Hz來計算，則測得的速度將比真實值

偏小

（偏大、偏小、無影響）

Answer 1

分析：（1）電磁打點計時器使用4-6V的交流電源，電火花打點計時器使用220V的交流電源．
（2）根據某段時間內的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出D點的瞬時速度．根據連續相等時間內的位移之差是一恒量求出加速度的大小．
（3）根據v=

△x

△t

，結合周期的誤差得出測得速度的誤差．

解答：解：（1）圖甲是電磁打點計時器，使用交流4-6V的電壓．
（2）①因為打點計時器每隔0.02s打一個點，則相鄰計數點間的時間間隔為0.1s．
②D點的瞬時速度vD=

xCE

2T

=

0.2016-0.0720

0.2

m/s=0.648m/s．
③x_AB=2.88cm，x_BC=4.32cm，x_CD=5.76cm，x_DE=7.20cm，可知相鄰相等時間內的位移之差△x=1.44cm，根據△x=aT²得，
a=

△x

T2

=1.44m/s2．
（3）根據v=

△x

△t

得，使用的電源頻率高于50Hz時，如果仍按50Hz來計算，則測量的周期偏大，得出的速度偏小．
故答案為：（1）電磁，交流4-6V，（2）0.1，0.648，1.44，（3）偏小．

點評：解決本題的關鍵知道電磁打點計時器與電火花打點計時器的區別，以及會通過紙帶求解瞬時速度和加速度．